[發(fā)明專利]一種脈沖激光原位沖擊輔助激光熔覆裝置及使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210183771.3
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114574854B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 時(shí)明天;楊海峰;朱聰聰;劉昊;郝敬賓;劉新華
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C21D10/00
• 代理公司: 徐州創(chuàng)榮知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32353
• 代理人: 畢金鵬

1.一種脈沖激光原位沖擊輔助激光熔覆裝置，包括電子計(jì)算機(jī)(16)，其特征在于：所述電子計(jì)算機(jī)(16)控制有激光熔覆制造模塊和脈沖激光調(diào)光模塊；激光熔覆制造模塊包括連續(xù)激光器(15)和移動架(9)，連續(xù)激光器(15)通過設(shè)有連續(xù)激光光纖(12)對接有激光頭(10)，激光頭(10)垂直固定于移動架(9)，激光頭(10)配設(shè)有水冷裝置(6)、輸送保護(hù)氣裝置(7)和輸送金屬粉末裝置(8)，激光頭(10)下方設(shè)有工作臺(2)；脈沖激光調(diào)光模塊包括脈沖激光器(14)和調(diào)光機(jī)架(5)，調(diào)光機(jī)架(5)外壁設(shè)有光纖接入口(51)，脈沖激光器(14)通過設(shè)有脈沖激光光纖(13)連接光纖接入口(51)，光纖接入口(51)配設(shè)有可往復(fù)轉(zhuǎn)動的第一反射鏡(19)，第一反射鏡(19)的兩側(cè)分別設(shè)有第一振鏡(17)和第二反射鏡(20)，第二反射鏡(20)在第一振鏡(17)所在的另一側(cè)設(shè)有第二振鏡(21),所述調(diào)光機(jī)架(5)為V字形的盒體，第二反射鏡(20)固定設(shè)于盒體內(nèi)腔的折角處，第一反射鏡(19)通過設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)(18)控制轉(zhuǎn)動，第一振鏡(17)和第二振鏡(21)分別位于盒體內(nèi)腔的兩端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖激光原位沖擊輔助激光熔覆裝置，其特征在于，所述第一反射鏡(19)和第二反射鏡(20)垂直設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖激光原位沖擊輔助激光熔覆裝置，其特征在于，所述調(diào)光機(jī)架(5)和激光頭(10)之間設(shè)有垂直方向的移動副。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖激光原位沖擊輔助激光熔覆裝置，其特征在于，所述脈沖激光光纖(13)和光纖接入口(51)之間設(shè)有準(zhǔn)直系統(tǒng)(3)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖激光原位沖擊輔助激光熔覆裝置，其特征在于，所述工作臺(2)上方設(shè)有CCD相機(jī)(11)。

6.一種脈沖激光原位沖擊輔助激光熔覆裝置使用方法，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的脈沖激光原位沖擊輔助激光熔覆裝置，具體步驟為：

Ⅰ，將基材(22)置于工作臺(2)上，選擇連續(xù)激光(4)功率、連續(xù)激光(4)掃描速度、輸送金屬粉末裝置(8)的送粉量和輸送保護(hù)氣裝置(7)的送氣量，根據(jù)試樣加工要求在電子計(jì)算機(jī)(16)中繪制加工曲線；

Ⅱ，按需配設(shè)脈沖激光(1)所用的脈沖能量、脈沖頻率、脈沖激光(1)與連續(xù)激光(4)間隔時(shí)間；

Ⅲ，開始加工，以脈沖激光(1)工作時(shí)刻連續(xù)激光(4)作用的點(diǎn)為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，將脈沖激光(1)作用的位置與原點(diǎn)相連，形成一條以原點(diǎn)為起點(diǎn)，經(jīng)過脈沖激光(1)作用位置的射線，若射線與坐標(biāo)系的X軸正方向形成的夾角θ位于0°≤θ180°時(shí)進(jìn)入步驟Ⅳ，當(dāng)夾角θ位于180°≤θ360°時(shí)進(jìn)入步驟Ⅴ；

Ⅳ，當(dāng)夾角θ位于0°≤θ180°時(shí)，脈沖激光(1)作用的位置在原點(diǎn)亦即連續(xù)激光(4)右側(cè)，此時(shí)，如果旋轉(zhuǎn)電機(jī)(18)已經(jīng)偏轉(zhuǎn)，則逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°使旋轉(zhuǎn)電機(jī)(18)達(dá)到復(fù)位狀態(tài)使第一反射鏡(19)平行于第二反射鏡(20)，由脈沖激光光纖(13)引入的入射脈沖激光(131)經(jīng)由第一反射鏡(19)打到第二反射鏡(20)上，經(jīng)第二反射鏡(20)反射后形成射入第二振鏡的激光(211)，此時(shí)，由第二振鏡(21)將脈沖激光(1)打到指定位置；

Ⅴ，當(dāng)夾角θ位于180°≤θ360°時(shí)，脈沖激光(1)作用的位置在原點(diǎn)亦即連續(xù)激光(4)左側(cè)，此時(shí)，若旋轉(zhuǎn)電機(jī)(18)處于復(fù)位狀態(tài)，則控制旋轉(zhuǎn)電機(jī)(18)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°使第一反射鏡(19)由平行于第二反射鏡(20)調(diào)整為垂直于第二反射鏡(20)，此時(shí)，由脈沖激光光纖(13)引入的入射脈沖激光(131)經(jīng)由第一反射鏡(19)形成射入第一振鏡的激光(171)，由第一振鏡(17)將脈沖激光(1)打到指定位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脈沖激光原位沖擊輔助激光熔覆裝置使用方法，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(18)調(diào)整時(shí)間在脈沖激光(1)工作間隔內(nèi)，不大于0.1秒。